Determinanti meccanici dell'oscillazione degli arti superiori durante l'andatura (CLAPENDAS)

Non è chiaro il motivo per cui gli esseri umani in genere oscillano le braccia durante l'andatura. Ad oggi nasce il dibattito su come armare lo swing (es. se è causato da accelerazioni del cingolo scapolare o dall'attività muscolare) è ancora in corso. Deve esserci consenso sul fatto che l'oscillazione del braccio sia controllata attivamente o semplicemente passiva e sul motivo per cui gli esseri umani oscillano le braccia durante la deambulazione (ad es. qual è lo scopo dell'oscillazione del braccio, se presente). I motivi suggeriti includono la riduzione al minimo del consumo di energia, l'ottimizzazione della stabilità e l'ottimizzazione del controllo neurale. Patologie come l'emiplegia dopo l'ictus, il morbo di Parkinson, la paralisi cerebrale, le lesioni del midollo spinale e la sclerosi multipla possono influenzare direttamente l'oscillazione del braccio durante l'andatura. Prove emergenti indicano che l'inclusione dei movimenti del braccio nella riabilitazione dell'andatura può essere utile per ripristinare la coordinazione tra gli arti e ridurre il dispendio energetico.

Questo progetto ipotizza che l'oscillazione delle braccia, almeno a velocità di camminata basse e intermedie, rifletta le accelerazioni del centro di massa (CoM) del corpo. L'oscillazione del braccio può quindi dipendere principalmente dalle proprietà meccaniche intrinseche del sistema (ad esempio, gravità e inerzia). In questa prospettiva, il CoM è visto come muoversi rispetto agli arti superiori piuttosto che viceversa. Contemporaneamente verrà esplorato il contributo delle principali articolazioni degli arti inferiori, in termini di potenza iniettata nel movimento del corpo.

Lo studio mira a indagare il meccanismo e le funzioni dell'oscillazione del braccio durante la deambulazione su un tapis roulant forzato. Per simulare la deambulazione asimmetrica, a soggetti sani verrà chiesto di camminare con un'ortesi per le dita dei piedi per indurre claudicatio e asimmetria nella potenza della caviglia. In questo modo sarà possibile evidenziare la correlazione tra l'oscillazione del braccio, la potenza della caviglia e l'accelerazione del CoM in un framework 3D. Inoltre, ai soggetti affetti da disabilità motorie unilaterali verrà chiesto di camminare sul tapis roulant di forza per testare il modello sperimentale ed evidenziare differenze significative nei parametri cinematici degli arti superiori.

Verrà affrontata la questione se l'oscillazione del braccio sia controllata attivamente o semplicemente passiva e la relazione tra l'oscillazione del braccio e l'energia meccanica totale del CoM.

Le oscillazioni asimmetriche dell'arto superiore saranno messe in relazione con le asimmetrie dinamiche del movimento COM e del movimento degli arti inferiori. Verranno inoltre ipotizzate relazioni causa-effetto. Infine, i correlati dinamici delle oscillazioni dell'arto superiore renderanno l'osservazione clinica un segno clinico interpretabile applicabile alla medicina riabilitativa.

I risultati del presente studio favoriranno anche l'identificazione di esercizi pratici di riabilitazione sulle asimmetrie dell'andatura in molte malattie nervose umane.